Tornádo

Tornádo

Tornádo môže byť:

• v širšom zmysle: veľká tromba (t. j. atmosférický vír s inou než horizontálnou osou a priemerom rádovo do desiatok či stoviek metrov, ktorý je viazaný zospodu na búrkový alebo podobný oblak), pričom najčastejšie sa myslí len taká, ktorá sa dotýka zemského povrchu,
• v užšom zmysle len:
  • silná forma veľkej tromby alebo
  • veľká tromba nad pevninou alebo
  • veľká tromba (či silná forma veľkej tromby či veľká tromba nad pevninou) v juhovýchodnej časti USA a okolí.

Okrem toho sa ako tornádo zvykne označovať aj nesúvisiaci húľavový jav v západnej Afrike (západoafrické tornádo).

Presné definície a podrobnosti definície pozri nižšie.

Definície

Vysvetlivky:

• Podčiarknutý text je len pomôcka na lepšiu orientáciu v definíciách.
• V necitačných častiach textu definícií sú výrazy typu veľká tromba/tromba v užšom /širšom zmysle použité v takom význame, ako sú použité v článku tromba.

Odborné zdroje

Tornádo je silná forma veľkej tromby:

• a to veľkej tromby v širšom zmysle:
  • Kittler 2008 : Tornádo je „vírivá búrka“ [Wirbelsturm], ktorá zaberá menej priestoru než napríklad vírivá burka typu hurikán a väčšinou je obmedzená na subtropickú oblasť (najrozšírenejšia je na Strednom Východe USA); chobot tornáda má šírku 200 až 1 000 m a rýchlosť rotácie je 300 až 400 km/h. Tromba je naopak (podľa tohto autora) jav podobný tornádu, ktorý sa môže vyskytovať aj v Európe, zaberá ešte menej priestoru, je pomalší (rýchlosť okolo 200 km/h), má menší priemer a existuje kratšie než tornádo.
• a to veľkej tromby v užšom zmysle:
  • Šálek et al. 2002: Tornádo je tromba [v širšom zmysle] vyskytujúca sa vo väzbe na vertikálne mohutnú konvektívnu oblačnosť, ktorá sa aspoň raz počas svojej existencie preukázateľne dotkne zemského povrchu alebo vodnej hladiny a ktorá súčasne má dostatočný potenciál na pôsobenie škôd.
  • Dowell 2001 : Tornádo je vír rozkladajúci sa od povrchu nahor minimálne po základňu oblaku (pričom táto základňa oblaku je spojená s hlbokou vlhkou konvekciou), ktorý je na povrchu dostatočne silný na to, aby spôsobil škodu na jednom alebo viacerých miestach na jeho dráhe.
• a to veľkej tromby v užšom zmysle najmä v južných USA, prípadne aj istých iných geogr. oblastiach:
  • Sobíšek 1993 (obidve tu spomínané heslá písal ten istý autor): V hesle tromba sa uvádza, že ako tornádo sa označujú obzvlášť mohutné veľké tromby, vyskytujúce sa v južných štátoch USA a výnimočne aj v severnejšie ležiacich oblastiach. V hesle tornádo sa uvádza, že tornádo je názov pre veľké tromby vyskytujúce sa predovšetkým v povodí rieky Mississippi v štátoch Kansas a Oklahoma (USA)... Termín tornádo sa niekedy používa ako označenie pre podobné javy, vyskytujúce sa napr. v záp. Afrike, vo vých. častiach Indie, v Austrálii, príp. aj v Európe, kde však zďaleka nemajú také ničivé účinky.

Tornádo je veľká tromba:

• a to veľká tromba v širšom zmysle:
  • Glossary of Meteorology 1. vydanie (Huschke 1959) : Tornádo je prudko rotujúci stĺp vzduchu, ktorý visí z oblaku kumulonimbus a je skoro vždy pozorovateľný ako lievikovitý oblak alebo tuba.
• a to veľká tromba v širšom zmysle v Amerike resp. jej časti:
  • Kemel : Smršt v Amerike nazývaná tornádo, tiež cyklón je prudký vietor s vodorovnou osou vznikajúci najčastejšie v búrkovom oblaku za vlholabilnej situácie. Typické pre tornádo je, že jeden koniec víru sa ohne z vodorovného smeru takmer vertikálne k zemi ako lievik alebo chobot. Priemer útvaru nie je veľký – rovná sa len niekoľko desiatok až stoviek metrov.
  • Vysoudil : Tornádo je názov tromby v užšom zmysle (čiže malopriestorový vzdušný vír iný než najmä húľava či prachový vír) medzi Skalnatými vrchmi a Apalačskými vrchmi.
• a to veľká tromba v užšom zmysle:
  • Soukupová (2009) : Tornádo je veľký vír s vertikálnou osou – podobný cyklóne – ktorý vzniká pri veľkej nestabilite teplotného a tlakového vrstvenia vzduchu pri búrke z oblaku kumulonimbus, a ktorý sa dotýka zeme (ak sa takýto vír nedotýka zeme, označuje sa podľa autorky ako tromba).
  • Glossary of Meteorology 2. vydanie (Glickman 2000) : Tornádo je 1. prudko rotujúci stĺp vzduchu dotýkajúci sa zeme, ktorý buď visí z oblaku kumulonimbus alebo je pod kopovitým oblakom a je často (ale nie vždy) viditeľný ako lievikovitý oblak.... 2. pozri nižšie
  • DWD 1996-2013 : Tornádo je stĺp vzduchu dotýkajúci sa zeme, ktorý rotuje okolo viac-menej vertikálne orientovanej osi a nachádza sa pod kopovitým oblakom.
  • TorDACH/Dotzek Tornádo je veľká tromba (v užšom zmysle). Veľkú trombu možno pritom definovať napríklad klasickou definíciou Wegenera z roku 1917, ktorá znie: Veterné smršte [Windhosen] a vodné smršte [Wasserhosen] sú veľké vzduchové víry s vertikálnou osou, ktoré siahajú od okraja oblaku kumulonimbus zväčša až dole k zemského povrchu, sú úplne alebo čiastočne viditeľné vo vnútri prostredníctvom kondenzácie v podobe visiaceho cencúľa, lievika, hadice alebo stĺpa, a v dolnej časti prostredníctvom prachu, a v šírke zväčša rátanej na hektometre prudkým prítokom vzduchu do priestoru so silno zriedeným vzduchom okolo osi víru obyčajne spôsobujú také pustošenia, aké nie sú pozorované ani pri najťažších búrkach väčšieho rozsahu. (Poznámka: Ten istý autor – Dotzek – však v tomto článku zužuje termín tornádo len na preklad Wegenerovho výrazu Windhose, teda na veľké tromby v užšom zmysle len nad pevninou)
  • Snow et al.: Tornádo je stĺp prudko víriaceho vzduchu, ktorý má malý priemer, vyvinul sa v konvektívnom oblaku a dotýka sa zeme
  • Stolzenbergerová-Ramirezová : Tornádo je stĺp vzduchu, ktorý silno až extrémne rýchlo rotuje okolo vertikálnej osi a siaha od dolnej hranice búrkového alebo prehánkového oblaku v podobe slonieho chobota, sčasti v podobe pendlujúceho lana, až po zemský povrch. Rotujúca sústava siaha hore minimálne do strednej troposféry. Ak sa lievikovitý oblak nedotýka zemského povrchu, nazýva sa to v angličtine funnel (lievik, komín) alebo funnel cloud...Ak sa pod lievikovitým oblakom nesiahajúcim až po zemský povrch vyskytne vír prachu a/alebo úlomkov trosiek sčasti vyvírených nahor do vzduchu, tak takisto už hovoríme o tornáde...Názov tornádo sa viac-menej presadil na celom svete namiesto regionálnych označení (napr. twister = krútič v USA, fr. trombe).

Tornádo je veľká tromba nad pevninou:

• a to veľká tromba v širšom zmysle v USA a karibskej oblasti:
  • Trizna : Tornádo je názov tromby v najužšom zmysle [a smršte v najužšom zmysle ?] v karibskej oblasti a v USA, teda názov víru (presnejšie: vírového prúdenia malých rozmerov ale vysokých rýchlostí) s vertikálnou osou viazaného na búrkové oblaky a nachádzajúceho sa nad pevninou [alebo nad morom?] v karibskej oblasti a USA.

• a to veľká tromba v užšom zmysle:
  • Aguado – Burt 2005 : Tornáda sú zóny extrémne rýchlych, rotujúcich vetrov pod základňou oblakov kumulonimbus, no (ako vyplýva z ďalšieho textu článku) okrem „funnel clouds“ (lievikovitých oblakov) a len nad pevninou.
  • TORRO : Tornádo je prudký rotujúci stĺp vzduchu, ktorý siaha po zem z búrkového oblaku v tvare kondenzačného lievika [funnel] vytvoreného a udržiavaného silnými pritekajúcim vetrami. Lievik nemusí byť viditeľný.Tornádo je tretí podtyp veľkých whirlwindov popri vodnej smršti (waterspout, existujú nad morom) a „funnel clouds“ (teda lievikovitých oblakoch, tie nesiahajú až po zem).

Tornádo je súhrnné označenie niektorej z vyššie uvedených definícií a búrkovej húľavy v západnej Afrike:

• Glossary of Meteorology 2. vydanie (Glickman 2000) : Tornádo je 1. pozri vyššie, 2. prudká thundersquall [t. j. húľava kombinovaná s bleskami] v západnej Afrike a priľahlých atlantických vodách.
• Brockhaus 1911 : Tornádo je náraz vetra krátkeho trvania a veľmi ničivej sily. Tornáda na západnom pobreží Afriky sú len prudké búrkové húľavy, tornáda v severnej Amerike sú naopak tromby, ktoré zanechávajú úzku ale dlhú stopu ničenia.
• Pyramída 1988 : Na mape nazvanej "Najdôležitejšie miestne vetry" je o. i. zakreslená v USA oblasť tornád a pri západnej Afrike západoafrické tornádo.
• porov. aj nižšie definíciu v OED (význam označený ako "a")

Jazykové zdroje

• KSSJ 2003 Tornádo je orkán obyč. v juhových. časti Sev. Ameriky.
• SCS 2005 Tornádo je mohutný vzdušný vír s priemerom stoviek metrov v povodí rieky Mississippi, charakterizovaný silným vetrom, intenzívnymi vertikálnymi pohybmi a deštruktívnymi účinkami
• VSCS 2008 Tornádo je mohutná lievikovitá smršť (vír) najmä v juhovýchodnej časti Severnej Ameriky
• Ferko 1985 Tornádo je ničivá smršť nad južnou časťou USA; vyskytuje sa najmä v lete a obyčajne ho sprevádzajú búrky.
• OED 2009 Tornádo bol pôvodne výraz používaný námorníkmi v 16. storočí na označenie prudkých búrok s hromobitím v tropickom Atlantiku s prudkým lejakom a často s náhlymi a prudkými nárazmi vetra. Dnes je takéto použitie termínu zriedkavé. Slovo tornádo má dnes naopak primárne nasledujúci význam veľmi prudká búrka (v dnešnom chápaní nie nevyhnutne s hromobitím), ktorá zasiahla obmedzené územie a v ktorej vietor stále mení smer alebo rotuje; vírivý vietor [whirling wind], whirlwind; vo voľnom použití akákoľvek prudká veterná búrka, hurikán. Špec. a. Na západnom pobreží Afriky rotačná búrka [rotatory storm], v ktorej vietor prudko rotuje pod pohybujúcim sa oblúkom oblakov; b. V oblasti Mississippi v USA deštruktívna rotačná búrka pod lievikovitým oblakom ako vodná smršť, ktorý [ktorá?] postupuje po úzkej dráhe veľa míľ po zemi; c. Obrazne: porovnaj víchrica, búrka, whirlwind.

Etymológia

Slovo je v angličtine (nie španielčine či portugalčine) doložené od polovice 16. storočia, pričom do zač. 17. storočia existovalo len v tvare ternado. Slovo pravdepodobne pochádza zo španielskeho slova tronada („búrka s hromobitím“ – porovnaj staršiu definíciu tornáda v OED vyššie), pričom tvar tornado je pokus „vylepšiť“ toto slovo tak, že sa k nemu pristupuje ako k odvodenine od španielskeho slova tornado („krútený“ – od slovesa tornar = „krútiť“).

Charakteristika

Dom zničený tornádom v Texase

Veľká väčšina tornád rotuje cyklonálne (t. j. na severnej pologuli proti smeru hodinových ručičiek), len niektoré sa točia v opačnom smere, teda anticyklonálne. Väčšina tornád má priemer okolo 50 metrov, ale niektoré môžu mať priemer až kilometer a viac. Obyčajne netrvajú dlhšie než niekoľko minút, ale niektoré existujú aj niekoľko hodín (v priemere existuje tornádo 15 minút). Rýchlosť pohybu tornáda po povrchu je obyčajne 50 – 65 km/h, takže typické tornádo od svojho vzniku (okamihu keď sa dotkne zeme) do zániku prejde maximálne zopár kilometrov. Rýchlosť vetra v tornáde je minimálne 65 km/h (18 m/s) a maximálne vyše 450 km/h (125 m/s) ;staršie sa mylne tvrdilo, že rýchlosť môže byť vyše 800 km/h.

Vnútri víru v blízkosti zeme vzniká v dôsledku silnej rotácie veľký podtlak (30 – 40 torr), ktorý spôsobuje kondenzáciu vodnej pary (a vznik kondenzačného chobota – pozri nižšie) aj silné nasávanie dovnútra valca. Nasávacia sila tornáda môže byť taká, že dokáže nasať voľné predmety, vodu z mora či nádrží (aj úplne z koryta rieky), búrať domy a zdvíhať ťažké autá . Tornádo je schopné preniesť až 200 či 300 ton ťažké objekty (napr. železničné vozne) na vzdialenosť 25 m a ľudí a zvieratá aj na vzdialenosť stoviek metrov (vznikajú tak napr. tzv. dažde žáb či rýb). Tlak vzduchu vo vnútri tornáda môže byť oveľa menší než v tropickej cyklóne, a to až do 780 hPa (v tajfúne dosahuje 860 hPa). Najmä pri širokých a veľmi silných tornádach vzniká vo vnútri dokonca zostupný pohyb vzduchu (na rozdiel od vzostupného pohybu v normálnom tornáde), ktorý môže spôsobiť až rozpustenie oblakov nad vnútornou časťou tornáda (podobne oku v tropických cyklónach).

Farbu má tornádo podľa toho, čo unáša (napr. vodu, trosky).

Tornádo spravidla zahŕňa 2 viditeľné časti (ostatná časť tornáda môže byť niekedy neviditeľná):

• a) Kondenzačný chobot (lievik) visiaci zo spodnej základne oblaku nadol. Jeho vznik je opísaný vyššie.
• b) Prašný (či vodný) a troskový vír pod týmto chobotom. Vzniká pôsobením cirkulácie tornáda pri zemskom povrchu (vrátane vodnej hladiny).

V niektorých prípadoch však tornádo vzniká bez akejkoľvek sprievodnej kondenzácie, potom je z tornáda viditeľná jedine spodná časť, t. j. prašný (vodný) a troskový vír pri zemi. Okrem toho existujú tornáda, v ktorých je prašný/vodný a troskový vír pri zemi taký veľký, že zakrýva kondenzačný chobot nad ním a tým prakticky aj celé tornádo.

Treba poznamenať, že v definíciách tornáda, v ktorých sa požaduje, aby dochádzalo k dotyku so zemským povrchom (pozri vyššie kapitolu s definíciami), sa má na mysli dotyk samotného víru (tento vír môže byť čiastočne alebo úplne neviditeľný) so zemským povrchom (tento dotyk poznať podľa prítomnosti prašného/vodného a troskového víru pri zemi) a nie len dotyk kondenzačného chobota so zemským povrchom.

Vznik

Tornádo vzniká v akejkoľvek situácii, ktorá spôsobuje nepriaznivé počasie – napr. hranice frontov, čiary húľav, konvekčné systémy typu mesoscale convective complex, supercely a tropické cyklóny. Spravidla sa rozlišujú tornáda supercelárne a nesupercelárne . Podľa Sobíšek et al. tornáda v povodí Mississippi zvyčajne vznikajú v instabilnom vlhkom tropickom vzduchu prichádzajúcom z Mexického zálivu, ktorý vytvára teplé sektory cyklón, ktoré prechádzajú nad povodím Mississippi; oblaky kumulonimbus prislúchajúce k tornádam zvyknú byť usporiadané do pásov a tvoria typickú čiaru instability; tornáda sa vyskytujú v tejto oblasti aj na studených frontách. Podľa Kemela a Triznu tornádo vzniká ohybom jedného konca vetra s vodorovnou osou (húľavového víru) vertikálne smerom k zemi ako lievik či chobot.

Zánik

Tesne pred zánikom sa lievik tornáda zúži (jeho tvar sa zmení na lano), ohýba sa a nachýli sa do vodorovného smeru.

Sekundárne savé víry

Niekedy sa na periférii slabého tornáda alebo pseudotornádickej tromby (funnel cloud) tvoria malé víry, tzv. (sekundárne) savé víry (angl. suction vortex), ktoré existujú extrémne krátko (max. desiatky sekúnd), ale sú oveľa ničivejšie než „nosné“ tornádo. Pseudotornádická tromba (ktorá podľa viacerých definícií nie je tornádom v pravom slova zmysle) so sekundárnymi savými vírmi sa zvykne automaticky považovať za tornádo.

Rozdiel voči hurikánu a pod.

Hurikán, tajfún, cyklón a tornádo majú spoločné to, že ide o atmosférické víry. Rozdiely sú však nasledovné: Hurikán, tajfun a cyklón sú všetko lokálne názvy tropickej búrky (resp. jej posledného štádia), čiže obrovského oblačného víru s priemerom niekoľko sto kilometrov (nie metrov), ktorý vzniká nad tropickými morami a trvá 1 až 2 týždne. Tornádo má naopak oveľa menší priemer (max. stovky metrov, nie kilometrov), existuje oveľa kratšie (max. desiatky minút), je obyčajne výrazne silnejšie a vzniká pod zvislo mohutnými búrkovými oblakmi konvektívnych búrok.

Výskyt

Vyskytnúť sa tornáda môžu v princípe na celej Zemi okrem polárnych oblastí, ale výskyt pri rovníku je zriedkavý. Vyskytujú sa najmä v USA, ale relatívne časté sú aj v Kanade, Japonsku, Austrálii, západnej Európe, južnej Afrike a severnej Argentíne. V USA sa vyskytujú vo všetkých 50 štátoch, ale najmä v tzv. Tornado Alley, t. j. širokom páse siahajúcom od juhozápadu po severovýchod medzi južnými Plains a južnou časťou Veľkých jazier. Zo štátov USA sa najviac tornád v prepočte na jednotku plochy vyskytuje na Floride (ktorá ale mimochodom leží mimo Tornado Alley) nasledovanej štátom Oklahoma. Najviac tornád na celkovú plochu štátu sa naopak vyskytuje v Texase (aj preto, že ide o rozlohou veľký štát) – vyše 100 za rok. V USA sa tornáda najviac vyskytujú v máji a júni. Mimo USA sa najhustejšie vyskytujú v Bangladéši a Argentíne. Z hľadiska času dňa vznikajú tornáda najmä v neskorom popoludní a večer. Nad morami sa vyskytujú najmä v neskorom lete alebo na jeseň. Tornáda sa vyskytujú aj na Slovensku.

Škody

Škody spôsobené tornádom vyplývajú najmä z jeho extrémnych vetrov. Staršia domnienka, že hlavnú škodu spôsobuje tlakový rozdiel, ktorý spôsobuje taký tlak na steny domov smerom zvnútra von, že nakoniec dom exploduje, sa ukázala byť vo väčšine prípadov chybná. Tornáda sa klasifikujú najčastejšie podľa tzv. Fujitovej stupnice, ktorá ich triedi podľa škôd, ktoré spôsobujú.

Počet úmrtí v dôsledku tornád je relatívne nízky, čo je spôsobené najmä krátkosťou ich existencie. Relatívne najviac úmrtí z tornád sa vyskytuje v mobilných domoch a vozidlách, relatívne najmenej v štandardných (nemobilných) obytných budovách. Azda najničivejším bolo tzv. tornádo troch štátov zo dňa 18. marca 1925, ktoré tiahlo štátmi Missouri, Illinois a Indiana v USA a vytvorilo 353 km dlhý a 1,6 km široký pás škôd. Podľa Fujitovej stupnice patrilo do stupňa F5 (teda katastrofálne škody). Škody boli 4 zničené mestá, 6 veľmi poškodených miest a 13 poškodených ďalších sídiel, okolo 690 mŕtvych a 2027 zranených.

Ochrana pred tornádom

Jednoznačne najbezpečnejším miestom v prípade tornáda je dobre postavená budova (pokiaľ možno čo najďalej od okien) a najmä jej pivnica. Názor, že najbezpečnejším miestom je juhozápadný roh budovy, je však len ľudový mýtus. Experti odporúčajú v prípade tornáda:

• 1. Zostaňte vnútri a schovajte sa v pivnici. Ak v budove nie je pivnica, treba ísť do vnútornej časti najnižšieho poschodia, skrčiť sa tam na zem a zakryť sa matracom alebo podobným predmetom na ochranu pred letiacimi úlomkami.
• 2. Ak ste v mobilnom dome, opustite ho a nájdite buď pevnú budovu alebo – ak taká nie je – ľahnite si na zem vonku v oblasti mimo mobilných domov.
• 3. Ak šoférujete auto, snažte sa šoférovať tak, aby ste sa vyhli dráhe tornáda (v USA tornáda väčšinou tiahnu od juhozápadu na severovýchod). Ak to nie je možné, zíďte z cesty a vyhľadajte prístrešok. Ak prístrešok nie je k dispozícii, utekajte preč od cesty na nízku zem.

Výskum tornáda

Pôvodne väčšina informácií o tornádach pochádzala z filmov a obrázkov tornád. V roku 1980 výskumníci vyvinuli tzv. Toto (TOtable Tornado Observatory), t. j. špeciálnu menšiu valcovitú nádobu so zariadeniami na meranie parametrov tornáda, ktorá sa dá rýchlo uviesť do prevádzkyschopného stavu a má sa v teréne umiestniť do cesty tornáda, aby sa tak zmerali jeho vlastnosti (v praxi sú však s použitím Toto spojené viaceré technické a praktické ťažkosti). Alternatívne sa používajú tzv. turtles (korytnačky), t. j. sieť menších meracích zariadení (tentoraz len teploty a tlaku), ktoré sa rozložia po ceste pre autá. Ďalšou možnosťou je vypustenie prenosných poveternostných balónov s príslušnými zariadeniami. Iný postup – vystrelenie malých rakiet (1 kg) s príslušnými zariadeniami z lietadiel – sa ukázal nevhodný, lebo zariadenia obyčajne neprežili turbulencie búrky. Najúspešnejším nástrojom na meranie vetrov tornáda sa ukázal byť (fixný alebo prenosný) dopplerovský radar.

Zdroje

• Snow, J. et al. Tornado in: Encyclopaedia Britannica [5]
• Tornáda a jevy příbuzné na území České republiky, ČHMÚ [6]^{[nefunkčný odkaz]}
• TorDACH [7]
• TORRO [8] Archivované 2015-03-21 na Wayback Machine
• The Tornado project online [9] (najmä: [10] Archivované 2005-11-14 na Wayback Machine)
• The online Tornado FAQ [11]
• Tornado Basics na NOAA [12]
• Généralités des tornades na: Belgorages [13] Archivované 2016-03-05 na Wayback Machine
• Achtung:Tornado, Deutscher Wetterdienst [14]
• Dotzek, N.: An update estiamte of tornado occurence in Europe, 2003 [15]
• Setvak, M. et al.: Tornadoes within the Czech Republic: from early medieval chronicles to the ‘‘internet society’’ in: Atmospheric Reasearch 67 68 (2003), str. 589 a nasl. [16] Archivované 2016-01-18 na Wayback Machine

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Tornádo

Portál vied o Zemi